一种制备富氢气体和电石的系统及方法与流程

文档序号:12338882阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种制备富氢气体和电石的系统,所述系统包括高温热解单元、催化重整单元、变换、脱碳单元以及电石冶炼单元,其中,

所述高温热解单元包括煤粉入口、钙基原料入口、荒煤气出口及高温混合粉料出口,用于电石原料的热解;所述催化重整单元包括荒煤气入口和合成气出口,用于甲烷与水蒸气的催化重整;所述荒煤气入口与所述高温热解单元的荒煤气出口相连;

所述变换、脱碳单元包括合成气入口和富氢气体出口,用于一氧化碳的催化变换反应与生成气体的脱碳处理;所述合成气入口与所述催化重整单元的合成气出口相连;

所述电石冶炼单元包括固体物料入口、含氧气体入口和电石出口,用于氧热法制备电石;所述固体物料入口与所述高温热解单元的高温混合粉料出口相连。

2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述催化重整单元为重整反应器,其内部从下往上依次设有过滤层、焦油催化裂解的催化剂层、甲烷重整的催化剂层。

3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述变换、脱碳单元包括变换炉,所述变换炉内部设有变换催化剂层。

4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括保温输送装置,所述保温输送装置与所述电石冶炼单元的固体物料入口及所述高温热解单元的高温混合粉料出口相连。

5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述高温热解单元为蓄热式下行床反应器,其内部设置有多层蓄热式辐射管。

6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括原料处理单元,所述原料处理单元包括依序相连的煤破碎装置、煤中间储仓及煤粉螺旋输送装置,以及依序相连的钙基原料破碎装置、钙基原料中间储仓、钙基原料粉螺旋输送装置。

7.一种利用权利要求1至6任一项所述系统制备富氢气体和电石的方法,包括以下步骤:

将粒径<1mm的煤粉、粒径<3mm的钙基原料送入所述高温热解单元进行热解,得到荒煤气及高温混合粉料;

将所述荒煤气送入所述催化重整单元,经过滤、焦油催化裂解以及甲烷催化重整得到合成气;

将所述合成气送入所述变换、脱碳单元进行变换反应,使得所述合成气中的一氧化碳转化为氢气和二氧化碳,再经脱碳后制得富氢气体;

将所述高温混合粉料送入所述电石冶炼单元,氧热法冶炼制得电石。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述钙基原料包括电石渣和生石灰,所述电石渣的加入量为所述生石灰的20wt%-40wt%;所述钙基原料与所述煤粉的加入质量比为1.0-1.5:1。

9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述催化重整的温度为700-900℃,压力为2-4MPa;所述变换反应的温度为200-320℃,所述变换反应的催化剂为Co-Mo系耐硫宽温催化剂。

10.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法还包括步骤:

将煤与钙基原料送入所述原料处理单元,使得煤破碎至<1mm成为煤粉,使得所述钙基原料破碎至<3mm;所述煤为中低价煤。

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